python / python/cpython

tomllib: quadratic parse time from re-walking a deep table header for every key (related to gh-149231)

Đang mở
#152,930 1 bình luận 0 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub

Chưa có ai nhận issue này.

pending stdlib type-bug
Ngôn ngữ chính
Python
Star
77.2k
Fork
35.9k
Chỉ số merge pull request
Chỉ số pull request đang chờ

Mô tả

Bug report

Bug description:

tomllib.loads re-traverses the whole table header path from the document root
once for every key/value pair under that header. A document with one table
header of depth D followed by M sibling keys is parsed in O(M * D) time.

key_value_rule (Lib/tomllib/_parser.py) computes
abs_key_parent = header + key_parent for each pair and then calls both
out.flags.is_(abs_key_parent, Flags.FROZEN) and
out.data.get_or_create_nest(abs_key_parent). Flags.is_ and
get_or_create_nest each walk the full abs_key_parent path from their
respective roots, so the shared header prefix is re-walked for every one of
the M keys. Nothing anchors the per-key work on the current table section.

Reproducer (single deep header, many single-part keys, all spec-valid):

import tomllib, time
D, M = 998, 80000
doc = "[" + ".".join(f"h{i}" for i in range(D)) + "]\n" + "".join(f"k{i}=1\n" for i in range(M))
t = time.perf_counter(); tomllib.loads(doc); print(len(doc), "bytes", time.perf_counter() - t, "s")

Measured (scaling D = M = L, so bytes are O(L) but time is O(L^2)):

L(=D=M)    bytes     time
   1000    11.5 KB   0.14 s
   2000    25.2 KB   0.57 s   (4.2x for 2x)
   4000    52.5 KB   2.19 s   (3.9x for 2x)

A single 52 KB file blocks the thread for over 2 seconds.

How this differs from gh-149231

gh-149231 fixed an O(N^2) blowup from a single key with N dotted parts, by
adding MAX_KEY_PARTS = sys.getrecursionlimit() in parse_key. This is a
different mechanism: the cost here comes from re-walking a shared header for
every one of M keys, and each key in the reproducer has exactly one part, so
the parse_key cap never fires on the keys. MAX_KEY_PARTS bounds the header
depth D to about 1000 but does not remove the per-key re-walk, so a residual
O(1000 * M) amplification survives on builds that carry the cap:

D=998, M=80000  ->  714 KB  ->  ~11.7 s   (legal even with the MAX_KEY_PARTS cap)
Suggested direction

Resolve the header's flags and nest node once per table section and have
key_value_rule walk only the relative key_parent (length 0 for the common
single-part key), turning each section from O(M * D) into O(M + D).

CPython versions tested on:

3.12, 3.13, 3.14, 3.15 (main). The full O(input^2) reproduces on 3.12 and on
3.14.5 as released (no MAX_KEY_PARTS yet); the O(1000 * M) residual reproduces
on 3.13, current 3.14, and main (which carry the gh-149231 cap).

Operating systems tested on:

macOS (also platform independent, pure Python parser)

Linked PRs
  • gh-152931

Hướng dẫn đóng góp

Mở hướng dẫn đóng góp

Bắt đầu từ đâu

  1. Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
  2. Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
  3. Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
  4. Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.

Hướng nghiên cứu

Đọc Lib/tomllib/parser.py, đặc biệt là key_value_rule, parse_key, Flags.is và get_or_create_nest. Chạy trình tái hiện để xác nhận khả năng mở rộng, sau đó so sánh hành vi và hiệu năng phân tích cú pháp trước và sau thay đổi trên các phiên bản Python được hỗ trợ. Hoàn tất khi phần xử lý tiêu đề bảng dùng chung không bị lặp lại cho từng khóa và việc phân tích cú pháp TOML hợp lệ vẫn chính xác.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Đánh giá

Công nghệ
python
Lĩnh vực
performance
Loại issue
Lỗi
Độ khó
4/5
Thời gian dự kiến
3-5 ngày
Mức độ hoạt động
Đình trệ
Độ rõ ràng
Đặc tả rõ ràng
Mức phù hợp với người mới
35/100

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.